2012 Fiscal Year Research-status Report
三次元立体培養歯根膜線維芽細胞を用いた加齢に伴う至適矯正力の解明
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23593011
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
金井 壮律 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (20344517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 哲也 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (00451451)
飯田 順一郎 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90151232)
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| Keywords | 歯根膜繊維芽細胞 / 三次元立体培養 / 至適矯正力 |
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| Research Abstract |
（研究の目的）
近年、矯正治療を行う患者の高齢化が進んでいるが、歯移動時に使用する矯正力は年齢問わずほぼ同じシステムを用いて治療を行っ ている。しかし、加齢に伴い歯を支える支持組織の一つである歯根膜線維芽細胞は、老化と細胞死によって細胞数が減少し生理機能の低下が進んでいると考えられる。そこで今回、加齢に伴った種々の三次元立体培養歯根膜線維芽細胞を作成し、種々の矯正力（機械的ストレス）を加え、効率的に破骨細胞を誘導できる至適矯正力を導き出す研究計画を構築した。
（研究実施計画）
矯正力（機械的ストレス）負荷した三次元立体培養歯根膜繊維芽細胞の 8-OHdG（核酸の一つであるデオキシグアノシンの酸化により形成される）と骨免疫関連サイトカインの定量分析：三次元立体培養した (φ5×3mm のコラーゲンスポンジ(Atelocollagen sponge, MIGHTY)) 歯根膜繊維芽細胞に0.5,1.0,2.5,5.0,10.0 g/cm2 の力を発揮する矯正力（機械的ストレス）を負荷し、その時産出される骨免疫関連サイトカイン (RANKL, TNF-α, IL1-β ,IFN-β および OPG) の mRNA 発現量を Real time PCR を用いて測定し、定量分析後、歯根膜繊維芽細胞の 8-OHdG 量と骨免疫関連サイトカイン量の相関および骨免疫関連サイトカイン量と矯正力の相関性を導き出す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
患者各々の 8-OHdG 量より加齢に伴う歯根膜線 維芽細胞老化を予測し、骨免疫学に基づいた矯正歯科治療時の至適矯正力を同定する。このことを背景に本研究では、歯の移動および 歯槽骨改造の主体となる歯根膜繊維芽細胞老化、骨免疫関連サイトカイン量および矯正力に焦点を当てる。
1. 歯根膜繊維芽細胞の 8-OHdG 量と骨免疫関連サイトカイン量の相関性
2. 骨免疫関連サイトカイン量と矯正力の相関性
3. 上記項目から想定される歯根膜繊維芽細胞老化および骨免疫関連サイトカイン量の変化を明らかにし、患者各々の至適矯正力 を導き出す。
当該年度において、 三次元立体培養した (φ5×3mm のコラーゲンスポンジ(Atelocollagen sponge, MIGHTY)) 歯根膜繊維芽細胞に負荷する矯正力（機械的ストレス）を当初予定していた力では大きすぎた（細胞が挫滅した）ため細胞が挫滅しない力を検討するのに時間を少し費やした。
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| Strategy for Future Research Activity |
矯正力(機械的ストレス)負荷した三次元立体培養歯根膜繊維芽細胞の 8-OHdG と骨免疫関連サイトカインの定量分析
1)培養した各年代別の三次元立体培養歯根膜繊維芽細胞に 0.5,1.0,2.5,5.0,10.0 g/cm2 の力を発揮するの矯正力を1.3.7日間 負荷する。この細胞を矯正力負荷細胞とする。2)培養した各年代別の種々の矯正力負荷細胞を回収して、8-OHdG と 破骨細胞誘導に関する骨免疫関連サイトカインの発現を確認するため RANKL、TNF-α、IL-1β および OPG 特異抗体を用いて免疫染色 を施し光学顕微鏡下にて観察を行う。3)各年代別の種々の矯正力負荷細胞 8-OHdG、RANKL、TNF-α、IL-1β、IFN-β および OPG の mRNA 量を Real time PCR を用いて測定する。4)矯正力負荷細胞の 8-OHdG 量と骨免疫関連サイトカ イン量の相関および骨免疫関連サイトカイン量と矯正力の相関性を検討する。
至適矯正力は、骨免疫関連サイトカインである RANKL、TNF-α および IL-1β 発現量が最も多く且 RANKL の Antagonist で ある OPG および破骨細胞活性を抑制する IFN-β 発現量が最も少ない時の矯正力を至適矯正力とする。 以上の実験結果より、矯正患者の 8-OHdG 量よりその患者の歯根膜線維芽細胞老化と至適矯正力を予測し証明する 。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度に使用する研究費16.048円が生じたのは、2013年3月20日から参加した IADR 学会の旅費が当初予定していた額より少なかったために生じた。この未使用分は、次年度に消耗品として使用する計画である。
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